紅外熱成像攝像機(jī)深度應(yīng)用與技術(shù)探討

成都弱電公司訊：

隨著近幾年網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的迅猛發(fā)展，從標(biāo)清到高清，以網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為監(jiān)控單元的網(wǎng)絡(luò)集中式監(jiān)控系統(tǒng)已日益完善。但在實(shí)際應(yīng)用中，某些特定場(chǎng)景，好比像大霧天氣，大雨天，漆黑的夜晚又需要監(jiān)控大的范圍(輔助紅外燈一般僅能覆蓋有限角度的50米以內(nèi))，對(duì)于大場(chǎng)景如水庫(kù)，航道、海面、森林防火，邊境防入侵，電力設(shè)備等重點(diǎn)設(shè)備的看護(hù)等等場(chǎng)合，普通的可見光或有限的紅外燈輔助方式的監(jiān)控，就有點(diǎn)力不所及了。而雙波段紅外熱成像儀及視頻報(bào)警系統(tǒng)(紅外熱成像智能監(jiān)控系統(tǒng))，是基于非制冷紅外熱像儀，并可結(jié)合可見光攝像機(jī)等硬件系統(tǒng)，采用紅外/可見光復(fù)合成像、視頻圖像處理及自動(dòng)行為分析報(bào)警等相關(guān)軟件與之結(jié)合的監(jiān)控方式，可在夜間或者惡劣天氣條件下(如大雨、大霧等)完全勝任。

而熱成像攝像機(jī)效果相當(dāng)一部分依賴于探測(cè)器，受制于成本因素，市面上的熱成像攝像機(jī)多采用傳統(tǒng)的多晶硅探測(cè)器，而效果更好的氧化釩探測(cè)器大部分廠家不會(huì)推薦給用戶，究竟這兩種機(jī)芯的區(qū)別在哪里？會(huì)給成像效果帶來怎樣的變化？筆者就此問題專門咨詢了率先突破傳統(tǒng)嘗試氧化釩機(jī)芯的成都和普威視科技股份有限公司副總經(jīng)理于燕青先生。

于燕青指出：紅外熱像儀的核心部件為紅外探測(cè)器，目前主要有兩種探測(cè)器氧化釩和多晶硅探測(cè)器，氧化釩探測(cè)器主要的優(yōu)勢(shì)是對(duì)于紅外光線的光電轉(zhuǎn)換效率更高，相比于多晶硅探測(cè)器擁有更高的信噪比和強(qiáng)光保護(hù)能力。氧化釩探測(cè)器的溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)，溫度漂移小。

氧化釩機(jī)芯相對(duì)多晶硅機(jī)芯有更好的圖像質(zhì)量和靈敏度，使熱像儀有更高的探測(cè)和辨認(rèn)距離。功耗低、啟動(dòng)工作快，開機(jī)即可使用。圖像清晰度是多晶硅機(jī)芯的3倍。氧化釩的溫度探測(cè)靈敏度可以達(dá)到0.03℃，而多晶硅機(jī)芯只能達(dá)到0.1℃。同時(shí)氧化釩機(jī)芯相比多晶硅機(jī)芯壽命更長(zhǎng)更耐用。這也是我公司采用氧化釩機(jī)芯而摒棄傳統(tǒng)多晶硅機(jī)芯的一個(gè)重要原因。

采用氧化釩焦平面探測(cè)器的非制冷熱像儀在國(guó)內(nèi)是一種比較新型的熱像儀。氧化釩材料與多晶硅相比有更好的圖像質(zhì)量和靈敏度，可以更好地滿足分歧的使用要求。而過去國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的熱像儀主要采用的是多晶硅。

但是，很多廠家會(huì)利用指標(biāo)來誤導(dǎo)消費(fèi)者。因?yàn)檠趸C探測(cè)器一般是336X256像素，而多晶硅探測(cè)器一般是標(biāo)稱384X288像素，所以從產(chǎn)品指標(biāo)上來看多晶硅探測(cè)器指標(biāo)要高于氧化釩探測(cè)器。但實(shí)際上從上面對(duì)比效果來看，采用同一鏡頭氧化釩探測(cè)器遠(yuǎn)比多晶硅探測(cè)器的效果好。

譬如森林防火專用測(cè)溫告警雙波段熱成像，因其一般放置于森林等野外環(huán)境中，所以對(duì)機(jī)芯的質(zhì)量和效果有較高要求，若采用價(jià)格低廉的多晶硅機(jī)芯恐怕不能適應(yīng)野外的多變的惡劣環(huán)境，在溫差不大的情況下也不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火源，會(huì)造成林區(qū)的重大損失。所以最終采用氧化釩機(jī)芯來解決這些問題。

除了與多晶硅相比的這些，氧化釩機(jī)芯本身也有一些獨(dú)特的長(zhǎng)處：內(nèi)部采用了很好的非均勻性補(bǔ)償電路，因此不需要使用熱電制冷器(TEC)來穩(wěn)定焦平面的工作溫度，在(-40~+75℃)的工作溫度范圍內(nèi)，熱像儀具有良好的圖像均勻性和動(dòng)態(tài)范圍；由于不使用TEC，使熱像儀帶來啟動(dòng)工作快和功耗低兩大特點(diǎn)。2s的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，可以使熱像儀隨時(shí)開機(jī)使用，無需等待。而熱像儀機(jī)芯的功耗可以減小到1.5W，且具有2倍的數(shù)字變焦功能等。

隨著熱成像技術(shù)的日臻成熟，人們的要求也越來越高，對(duì)溫差的感應(yīng)、機(jī)芯的耐用程度及圖像清晰度也有了近乎嚴(yán)苛的要求，傳統(tǒng)的多晶硅機(jī)芯在安防設(shè)備中已經(jīng)不占優(yōu)勢(shì)，而氧化釩則可以彌補(bǔ)多晶硅機(jī)芯的短板且有自己獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在安防市場(chǎng)中占據(jù)了舉足輕重的地位。